2020_2021学年新教材高中物理第2章固体与液体第2节表面张力和毛细现象第3节材料及其应用课件鲁
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2.产生的原因 (1)三个相关概念
①附着层:当液体跟固体接触时,在_接_触__处__形成的液体薄层. ②内聚力:附着层中的液体分子受到的_液_体__内__部__分__子__的吸引力. ③附着力:附着层中的液体分子受到的_固_体__分__子__的吸引力.
(2)产生原因分析:由于内聚力与附着力的大小不同
能_小_的面积.而体积相等的各种形状的物体中,球形物体的表面积 _最_小__.因此小水珠、小露珠等都呈现_球__形_.若露珠过大,重力影响 不能忽略,则呈椭__球__形__.完全失重环境下,可形成标准的球形.
三、浸润与不浸润 1.定义
(1)浸润:液体_附_着__在固体表面上的现象. (2)不浸润:液体不__附__着__在固体表面上的现象.
D [与气体接触的液体表面分子比较稀疏,间距大于液体内部 分子间距离,液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力, A、B 错误;但由于分子间的距离大于分子的平衡距离 r0,分子引力 大于分子斥力,分子力表现为引力,即存在表面张力,表面张力使 液体表面有收缩的趋势,所以露珠呈球形,C 错误,D 正确.]
3.表面张力的大小 除了跟分界线长度有关外,还跟液体的性质和温度有关.一般 情况下,温度越高,表面张力就越小.另外,杂质也会明显地改变 液体的表面张力大小.比如洁净的水有很大的表面张力,而沾有肥 皂液的水的表面张力就比较小.
4.表面张力的作用 表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小.而 在体积相同的条件下,球形的表面积最小.
提示:这是由于鸭子经常用嘴把油脂涂到羽毛上,使水不浸润 羽毛.
1.液体能否浸润固体由内聚力和附着力大小决定 (1)内聚力大于附着力.附着层的分子比液体内部稀疏,附着层 内出现与液体表面张力相似的收缩力,此时跟固体接触的液体表面 有缩小的趋势,形成不浸润. (2)内聚力小于附着力.附着层中的分子比液体内部更密,附着 层中出现液体分子相互排斥的力,此时跟固体接触的液面有扩展的 趋势,形成浸润.
第2章 固体与液体
第2节 表面张力和毛细现象 第3节 材料及其应用
学习目标:1.[物理观念]知道液体表面的收缩趋势,理解液体表 面存在表面张力现象. 2.[科学思维]从微观角度了解液体表面张力 的成因. 3.[物理观念]知道什么是浸润和不浸润现象,能用浸润和 不浸润原理解释生活中常见的现象. 4.[科学思维]知道附着层的特 点,理解浸润和不浸润现象产生的原因. 5.[物理观念]知道毛细现 象,会用毛细现象特点解释生活中常见的现象. 6.[科学态度与责 任]初步了解液晶的微观结构,了解液晶具有的物理特征,知道液晶 的一般用途.
(2)液晶分子在特定方向排列比较整齐.
(√ )
(3)电子手表中的液晶在外加电压的影响下,能够发光. ( × )
(4)毛细现象只指浸润液体在细管里上升的现象.
(× )
(5)在内径小的容器里,如果液体能浸润器壁,液面呈凸形.
(× )
(6)如果固体分子对液体分子间的引力比较弱,就会形成不浸润
现象.
(√ )
合作 探究 攻重 难
表面张力
雨伞的伞面上有很多细小的孔,为什么下雨时,雨水不会从孔 里漏下来?
提示:因为雨水将纱线浸湿后,在纱线孔隙中形成水膜,水膜 的表面张力使雨水不会漏下源自文库.
1.表面特性 表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面好 像一层绷紧的膜.所以说表面张力是表面层内分子力作用的结果. 2.表面张力的方向 表面张力的方向和液面相切,垂直于液面上的各条分界线.如 图所示.
分析浸润与不浸润问题的要点归纳 (1)同一种固体,对有些液体浸润,对有些液体不浸润;同一种 液体,对一些固体是浸润的,对另一些固体是不浸润的. (2)液体浸润固体,附着层面积要扩张;不浸润固体,附着层面 积要收缩. (3)发生浸润还是不浸润是看固体分子和液体内部分子对附着层 分子的吸引力的强弱.
[跟进训练] 2.(多选)如图所示的现象中,下列说法正确的是( )
【例 1】 关于液体的表面张力,下列说法正确的是( ) A.在液体的表面层里,分子比较稀疏,分子间只有引力没有斥力 B.在液体的表面层里,分子比较密集,分子间只有斥力没有引力 C.液体的表面层中斥力大于引力,使得液体的表面收缩到最小, 所以露珠呈球形 D.液体的表面层中引力大于斥力,使得液体的表面收缩到最小, 所以露珠呈球形
2.新材料
(1)材料科学是研究材料的制__造__、_结_构__与_性_能__三者之间相互关系
的科学.
(2)纳米是_长_度__单位,1 nm=_1_0_-_9_m___,颗粒在_1_~_1_0_0_ nm 的材
料称为纳米材料. (3) 发 生 形 变 后 几 乎 能 100% 恢 复 原 状 的 材 料 称 为
_形__状__记_忆__合__金__.
(4)微电子材料:_半_导__体__.
(5)力、热、声、光、磁等方面的某些性能会发生突变的纳米材 料.
(6)_材_料__、_能__源_、_信_息__被当今国际社会公认为现代文明的三大支
柱.
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)注满氢气的彩色气球飘向空中是因表面张力所致. ( × )
①当内聚力大__于__附着力时,液体不浸润固体. ②当内聚力小__于__附着力时,液体浸润固体.
四、毛细现象 1.定义
浸润液体在细管里_上_升__的现象和不浸润液体在细管里下__降__的现
象. 2.毛细管
能够发生_毛_细__现__象__的管.
3.特点
水 在 玻 璃 管 中 会 出 现 _凹__形_ 弯 月 面 ; 水 银 在 玻 璃 管 中 则 会 出 现 _凸_形__弯月面.且管的内径越小,前者水面越_高_,后者水银面越低__.
【例 2】 下列对浸润与不浸润现象的认识正确的是( ) A.水是浸润液体,水银是不浸润液体 B.浸润现象中,附着层里分子比液体内部稀疏 C.不浸润现象中,附着层里的分子受到固体分子的吸引较液体 内部分子的吸引强 D.不浸润现象中,附着层里分子间表现出吸引力;浸润现象中, 附着层里分子间表现出排斥力
自主 预习 探新 知
一、液体表面的收缩趋势 1.实验:观察肥皂膜的变化 (1)现象
①铁丝框上的肥皂膜会把滑杆_拉__回__.
②肥皂膜里的棉线圈,当刺破棉线圈内肥皂膜,棉线圈外的肥
皂膜使棉线张紧,形成_圆_形__. (2)结论:液体的表面类似于张紧的弹性薄膜,具有收__缩__的趋势.
2.实验结论
BCD [表面张力的作用效果是使液体表面收缩,B 正确,A 错 误;由于表面张力,液面被压弯并收缩,使小昆虫浮在液面上,C 正确;由于表面张力使液滴收缩成球形,D 正确.]
浸润与不浸润
你观察过落水的鸡吗?如图所示,鸡落水 时会全身湿透,俗称“落汤鸡”,而鸭子在水 中嬉戏,上岸后抖一抖身子,水便会被抖落, 比鸡可潇洒多了,你知道这是为什么吗?
液体表面层与液体内部分子分布特点
液体表面层
液体内部
分子密度
稀疏
密集
分子间距 d 10-10 m<d<10-9 m
d=10-10 m
分子力 表现为引力(合力) 斥力与引力平衡(合力为零)
表现
表面有收缩趋势
不易被压缩
[跟进训练] 1.(多选)下面有关表面张力的说法中,正确的是( ) A.表面张力的作用是使液体表面伸张 B.表面张力的作用是使液体表面收缩 C.有些小昆虫能在水面上自由行走,这是由于有表面张力的缘故 D.用滴管滴液滴,滴的液滴总是球形,这是由于表面张力的缘故
D [一种液体是否浸润某种固体,与这两种物质的性质均有关, 不能肯定哪种液体是浸润液体或不浸润液体,选项 A 错误;在浸润 现象中,附着层内分子受到固体分子吸引力较液体内部分子吸引力 大,分子分布比液体内部更密,因而在附着层里液体分子表现出相 互排斥的力,附着层有扩展的趋势,故选项 B、C 错误,选项 D 正 确.]
甲
乙
A.图甲为浸润现象,图乙为不浸润现象 B.图甲中附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏 C.图甲和图乙中表面层的液体分子都比液体内部的分子稀疏 D. 图甲中表面层分子比液体内部稀疏,而图乙中表面层分子 比内部密集
AC [由图可知,图甲为浸润现象,图乙为不浸润现象,选项 A 正确;图甲中附着层的液体分子比液体内部的分子密集,选项 B 错 误;图甲和图乙中表面层的液体分子都比液体内部的分子稀疏,选 项 C 正确,D 错误.]
2.微观解释 当液体与固体接触时,附着层中的液体分子受固体分子的吸引 比液体内部分子弱,结果附着层中的液体分子比其内部稀疏,这时 在附着层中就出现跟表面张力相似的收缩力,使跟固体接触的液体 表面有缩小的趋势,因而形成不浸润现象.
相反,如果受到固体分子的吸引相对较强,附着层里的分子就 比液体内部更密,在附着层里就出现液体分子互相排斥的力,这时 跟固体接触的表面有扩展的趋势,从而形成浸润现象.总之,浸润 和不浸润现象是分子力作用的宏观表现.
3.(多选)下列现象中与毛细现象有关的是( ) A.砖块吸水 B.毛巾的一只角浸入水中,水会沿毛巾上升,使毛巾湿润 C.洗净的衣服在太阳下被晒干 D.自来水笔从墨水瓶里把墨水吸入笔中
AB [砖块、毛巾、棉花、木材、植物根和茎等物体内部有许多 细小的管道,可起到毛细管的作用,水会在这些细小的管道中上升, A、B 正确;洗净的衣服在太阳下被晒干,这是蒸发现象,C 错误; 自来水笔是靠大气压强把墨水吸入笔中的,故 D 错误.]
五、液晶 1.定义
既具有像液体那样的_流__动__性_和连续性,又具有晶体那样的各向
异性特点的流体.
2.性质
外界条件的微小变化,会引起液晶分子排__列__的变化,从而改变
液晶的某些性质,例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器的表面
差异等,都可以改变液晶的_光_学__性质.
3.应用
(1)_液_晶__显__示__器__.
(2)液晶测温.
六、材料种类和新材料及其应用 1.材料的分类
(1)按材料特性分为:结__构__材料和功__能__材料. (2)按应用领域分为:_信_息__材料、能源材料、建筑材料、_生_物__材
料、航空航天材料等.
(3)按习惯分为:_金_属__材料、无机非金属材料、有机高分子材料 和_复_合__材料.
毛细现象 你知道为什么松土能保持土壤中的水分吗?
提示:把地面的土壤锄松,破坏了土壤里的毛细管,地下的水 分就不会沿着毛细管上升到地面被蒸发掉.
1.毛细现象 浸润液体在毛细管里上升后,形成凹月面,不浸润液体在毛细 管里下降后形成凸月面的现象.
2.毛细现象产生的原因 浸润液体与毛细管内壁接触时,液体表面发生弯曲,呈凹形.液 体表面就像一张张紧了的凹形的弹性薄膜,表面张力的收缩作用总 是力图使凹形表面的面积缩小,对表面下的液体产生向上的提拉作 用(如图所示),于是管内液体上升,直到表面张力向上的提拉作用与 管内升高的液柱所受的重力达到平衡时,管内液体才停止上升,
2.(多选)将一枚硬币轻轻地平放在水面上,可以不下沉,下列 关于与硬币重力相平衡的力的说法,不正确是( )
A.水面支持力的产生是由于水的表面张力 B.水的表面张力 C.水的浮力和表面张力的合力 D.水的浮力和空气浮力的合力
BCD [硬币受到重力和水面给予的支持力作用而平衡,表面张 力是水面上各部分水之间的作用力的合力,而不是硬币受到的力; 当然支持力的产生是由于水的表面张力所致;硬币并没有浸入水中, 故不受浮力作用.故 A 正确,B、C、D 错误.]
稳定在一定的高度.不浸润液体在毛细管里下降则是由于表面张力 的收缩作用总是力图使凸形表面的面积减小,对表面下的液体产生 向下的作用导致的(如图所示).
【例 3】 附着层里的液体分子比液体内部稀疏的原因是( ) A.附着层里液体分子间的斥力强 B.附着层里液体分子间的引力强 C.固体分子对附着层里的液体分子的吸引,比液体内部分子的 吸引弱 D.固体分子对附着层里的液体分子的吸引,比液体内部分子的 吸引强
由实验知,液体表面有一种收__缩__的趋势,正是这种收__缩__,使露
珠、浮滴等外形呈现球形.
二、表面张力 1.表面层
(1)定义:液体与气体接触的表面存在的一个_薄_层__. (2)特点:表面层分子的分布比液体内部_稀_疏__.
2.表面张力
(1)定义:液体表面各部分间相互_吸_引__的力.
(2)作用效果:由于表面张力的作用,液体表面总要收缩到尽可